CN112627056A - 一种基于大悬臂桥梁的组合牵引施工平台和施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于大悬臂桥梁的组合牵引施工平台和施工方法，属于大悬臂桥梁牵引施工技术领域。采用一端单点牵引技术，使得牵引力控制简单，同时对该牵引端进行悬吊，确保悬臂端的挠度在规定范围内，实现跨度较大的悬臂施工，与此同时，本发明还对牵引过程的线性进行两级控制，分别为线性限位器的初控和多个线性调节器的精控。采用马鞍式悬吊技术克服了挠度对大悬臂施工的影响，因此对更大跨度的施工更实用；采用单点牵引固牵引力更均匀，牵引速度也更快：在施工中线性控制由初控和精控组合控制确保纠偏更精细更精确，确保桥梁线性更加与设计贴近，操作简单且控制精确，具有安全可靠、成本低廉和显著缩短工期的优点，实用性更强。
Description
技术领域
本发明属于大悬臂桥梁牵引施工技术领域，涉及一种基于大悬臂桥梁的组合牵引施工平台和施工方法。
背景技术
由于施工技术、材料和装备水平的提高，在桥梁建设中对跨径大、施工周期短、少占道和重环保的要求越来越高，这使得采用满堂支架现浇法施工的工法逐步成为历史。目前在城市大跨度桥梁施工中主要采用预制块拼装法和顶推施工法，预制块拼装法的优点是施工速度快，缺点是需要搭设支架对地基要求较高，也占用地下空间，对交通影响较大。顶推施工法的优点是在桥梁一端作为拼装工作台，占用地下空间少，缺点是利用多个千斤顶对梁体进行移动，多个千斤顶的协同受力和行程控制难度较大，在施工中对线性纠偏不易控制，对于大跨度悬臂端产生挠度较大的桥梁不适用顶推施工。
综上所述，利用现有技术不能很好的解决大跨度桥梁施工中存在的问题，亟需发展一种新的安全可靠的施工装置和方法。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中，预制块拼装法占地空间大、顶推施工法控制难度大的缺点，提供一种基于大悬臂桥梁的组合牵引施工平台和施工方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种基于大悬臂桥梁的组合牵引施工平台，包括依次安装在水平地面上的第一工作台、第三工作台、第四工作台和第二工作台；
第一工作台上安装有制动控制机和制动牵拉绳，制动牵拉绳的一端与制动控制机连接，另一端固定连接在第三工作台上；
第二工作台上安装有前进牵拉机和悬吊牵拉机，前进牵拉机上设有牵引绳，悬吊牵拉机上设有悬吊绳，悬吊绳和牵引绳的一端均固定在第三工作台上；
第三工作台和第四工作台上分别安装有线性调节器和线性限位器，第三工作台上安装有应变仪，第四工作台上安装有用于支撑悬吊绳的支架；
第二工作台和第三工作台上分别安装有线性测量仪；
所述第二工作台上还安装有电控柜，电控柜分别与应变仪、线性测量仪和线性调节器电连接。
优选地，所述第三工作台上安装有挠度仪，挠度仪与电控柜电连接。
优选地，所述前进牵拉机上设有速度调节器，所述速度调节器与电控柜电连接。
优选地，所述应变仪、线性限位器和线性调节器分别设有若干个。
优选地，所述第三工作台为第三工作台，包括若干个梁体，所述应变仪和线性调节器安装在梁体上部。
优选地，所述第四工作台包括若干个临时支撑台，第四工作台的线性调节器安装在临时支撑台的顶部。
优选地，所述第四工作台包括若干个墩台；所述支架安装在墩台的顶部。
优选地，所述支架为鞍形支架。
一种基于所述组合牵引施工平台的施工方法，包括如下步骤：
S1：根据需要在桥梁的一端搭建第一工作台、第三工作台、第四工作台和第二工作台；利用线性限位器确保桥梁基础线性正确，完成初控；
S2：利用制动控制机、前进牵拉机和悬吊牵拉机进行牵引，使水平牵拉与悬吊同时进行；
S3：根据线性测量仪的数据，将测量值与电控柜中预先设置的标准值进行比对；
满足标准，则继续牵引，直至牵拉结束；
不满足标准，则停止牵拉，利用线性调节器进行纠偏，纠偏后重复S2和S3，直至牵拉结束。
优选地，S3所述的纠偏为利用多个线性调节器进行的多点纠偏；S3所述的牵引过程中，牵引速度为0.5～1m/h。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种基于大悬臂桥梁的组合牵引施工平台，通过在第一工作台上安装制动控制机和制动牵拉绳，在第二工作台上安装线性测量仪、前进牵拉机和悬吊牵拉机，采用一端单点牵引技术，使得牵引力控制简单，同时对该牵引端进行悬吊，确保悬臂端的挠度在规定范围内，实现跨度较大的悬臂施工，与此同时，本发明还对牵引过程的线性进行两级控制，分别为线性限位器的初控和多个线性调节器剂控制器的精控。即在桥梁悬臂施工中，本发明由于采用悬吊牵拉的悬吊技术克服了挠度对大悬臂施工的影响，因此对更大跨度的施工更实用；由于采用单点牵引固牵引力更均匀，牵引速度也更快：在施工中线性控制由初控和精控组合控制确保纠偏更精细更精确，确保桥梁线性更加与设计贴近。因此，本发明的施工平台设备简单易于搭建，能够适应各种大跨度桥梁悬臂施工，具有较大的经济价值和推广价值。
进一步地，为保证牵引的安全性，前进牵拉机上安装有对牵拉速度进行控制的速度调节器，第三工作台上安装有挠度仪，从而实现了挠度控制、牵引速度控制和线性控制协调统一智能控制。
本发明还公开一种基于悬臂组合牵引的桥梁施工方法，是基于上述平台进行的，牵引和纠偏同步实施，两种工作同步协调进行，采用多点纠偏提高纠偏效率，实现数据传输和实时控制的统一协调智能控制。本发明方法操作简单且控制精确，具有安全可靠、成本低廉和显著缩短工期的优点，实用性更强。
附图说明
图1为本发明的桥梁施工方法的流程图；
图2为本发明的桥梁施工平台的结构示意图；
图3为本发明的桥梁施工平台的工作原理图；
图4为本发明的第三工作平台的梁体的结构示意图；
其中：101-制动控制机；102-制动牵拉绳；201-第一工作台；202-第三工作台；203-墩台；204-第二工作台；3-线性调节器；4-线性限位器；5-应变仪；6-悬吊绳；7-牵引绳；8-支架；9-线性测量仪；111-前进牵拉机；112-悬吊牵拉机；121-临时支撑台；13-靶向器；14-第四工作台。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
实施例1
如图2和图3所示，一种基于悬臂组合牵引的桥梁施工平台，包括第一工作台201和第二工作台204；第一工作台201上安装有线性测量仪9、制动控制机101和制动牵拉绳102，制动牵拉绳102的一端与制动控制机101连接，另一端固定连接在靶位上；第二工作台204上安装有线性测量仪9、前进牵拉机111和悬吊牵拉机112，前进牵拉机111上设有牵引绳7，悬吊牵拉机112上设有悬吊绳6，悬吊绳6和牵引绳7的一端均固定在靶位上；第一工作台201和第二工作台204之间还设有第三工作台202和第四工作台14，第四工作台14上安装有支架8，，悬吊绳6穿过支架8的顶部，支架8用于支撑悬吊绳6，防止悬吊绳6下垂导致牵引失衡。第三工作台202和第四工作台14上分别安装有线性调节器3，第三工作台202上安装有应变仪5和线性限位器4。所述第二工作台204上还安装有电控柜，电控柜分别与应变仪5、线性测量仪9和线性调节器3电连接。所述线性测量仪9设有两个，分别安装在第二工作台204和第三工作台202上。
实施例2
除以下内容外，其余内容均与实施例1相同。
如图4所示，第四工作台14包括墩台203和临时支撑台121；第三工作台202包括支撑柱；墩台203顶部安装支架8；临时支撑台121上安装有线性限位器4。第三工作台202上安装有挠度仪。前进牵拉机111上设有速度调节器，所述速度调节器与电控柜电连接。第三工作台202上安装有挠度仪，挠度仪与电控柜电连接。
实施例3
除以下内容外，其余内容均与实施例1相同。
制动牵拉绳102、悬吊绳6和牵引绳7上分别设有若干个应变仪5。所述墩台203、临时支撑台121和线性限位器4分别设有若干个；每个临时支撑台121上设有1～2个线性限位器。所述第三工作台202包括若干个支撑柱，每个支撑柱上安装有1～2个线性调节器。第三工作台202上设有靶向器13，便于更精准的定位和调节线性。
需要说明的是，上述实施例中使用的支架为鞍形支架。使用的电控柜可由PLC控制器代替，用以通过线性调节器控制牵引过程保持线性，能够一边牵引，一边进行线性纠偏。
基于上述桥梁施工平台的桥梁施工方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1：根据需要在桥梁的一端搭建第三工作台202、墩台203和临时支撑台121，对预制块进行拼装，并搭建第一工作台201、第三工作台202、第四工作台14和第二工作台206；在支撑柱上安装线性控制单元，利用线性限位器4确保桥梁基础线性正确，完成初控；
S2：利用制动控制机101、前进牵拉机111和悬吊牵拉机112进行牵引，使水平牵拉与悬吊同时进行；
S3：根据线性测量仪的数据，将测量值与电控柜中预先设置的标准值进行比对；满足标准，则继续牵引，直至牵拉结束；不满足标准，则停止牵拉，利用电控柜控制线性调节器3进行纠偏，纠偏后重复S2和S3，直至牵拉结束。
其中，S3所述的纠偏为利用多个线性调节器3进行的多点纠偏；S3所述的牵引过程中，前进牵拉机能够控制牵引速度为0.5～1m/h。
本发明的工作平台的具体工作过程如下：
1.在桥梁的一端制作拼装台和墩台附近的临时支撑点，对预制块进行拼装。
2.在桥梁的另一端安装牵引装备，并在控制跨的相邻墩台上安装马鞍式悬吊装备。
3.在3号临时墩上布置线性限位器，确保桥梁基础线性正确，即初控。
4.多点纠偏，在2号临时墩跨中部临时墩上安装多个线性调节器，纠偏量由电脑计算并通过电控柜发出指令，电控柜控制线性调节器完成纠偏值，多点纠偏能保证纠偏成果更精确，即精控。
5.牵引和纠偏同步进行，在牵引工作正常实施中进行纠偏，根据电控柜传输的纠偏数量，安装在临时墩上的线性调节器根据传输的数据，随着牵引的推进逐步完成纠偏。
6.前进牵拉机上安装有控制牵引速度的速度调节器，一方面是测量牵引速度，对超过牵引安全速度预警，另一方面是当超过安全速度时进行紧急制动，或进行手动制动。
7.在第二工作台上连接牵引绳和悬吊绳，牵引绳和吊升绳安装应力传感器，并在零号端桥梁安装挠度控制点、线性控制点，每隔一定距离安装线性调节器和挠度仪以及应变仪。
8.测量数值实时传输给电控柜，由电控柜上的预设程序进行判断后发出各项工作指令。
综上所述，本发明采用马鞍式悬吊技术克服了挠度对大悬臂施工的影响，因此对更大跨度的施工更实用；采用单点牵引固牵引力更均匀，牵引速度也更快：在施工中线性控制由初控和精控组合控制确保纠偏更精细更精确，确保桥梁线性更加与设计贴近；牵引和纠偏同步实施，两种工作同步协调进行；采用多点纠偏提高纠偏效率；实现数据传输和电脑分析计算的统一协调智能控制。本发明操作简单、控制精确、安全可靠、成本低廉、工期更短的优点，适应各种大跨度桥梁悬臂施工，具有较大的经济价值和推广价值。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于大悬臂桥梁的组合牵引施工平台，其特征在于，包括依次安装在水平地面上的第一工作台(201)、第三工作台(202)、第四工作台(14)和第二工作台(206)；
第一工作台(201)上安装有制动控制机(101)和制动牵拉绳(102)，制动牵拉绳(102)的一端与制动控制机(101)连接，另一端固定连接在第三工作台(13)上；
第二工作台(204)上安装有前进牵拉机(111)和悬吊牵拉机(112)，前进牵拉机(111)上设有牵引绳(7)，悬吊牵拉机(112)上设有悬吊绳(6)，悬吊绳(6)和牵引绳(7)的一端均固定在第三工作台(13)上；
第三工作台(202)和第四工作台(14)上分别安装有线性调节器(3)和线性限位器(4)，第三工作台(202)上安装有应变仪(5)，第四工作台(14)上安装有用于支撑悬吊绳(6)的支架(8)；
第三工作台(202)和第二工作台(204)上分别安装有线性测量仪(9)；
所述第二工作台(204)上还安装有电控柜，电控柜分别与应变仪(5)、线性测量仪(9)和线性调节器(3)电连接。
2.根据权利要求1所述的组合牵引施工平台，其特征在于，所述第三工作台(202)上安装有挠度仪，挠度仪与电控柜电连接。
3.根据权利要求1所述的组合牵引施工平台，其特征在于，所述前进牵拉机(111)上设有速度调节器，所述速度调节器与电控柜电连接。
4.根据权利要求1所述的组合牵引施工平台，其特征在于，所述应变仪(5)、线性限位器(4)和线性调节器(3)分别设有若干个。
5.根据权利要求1所述的组合牵引施工平台，其特征在于，所述第三工作台(202)为第三工作台，包括若干个梁体，所述应变仪(5)和线性调节器(3)安装在梁体上部。
6.根据权利要求1所述的组合牵引施工平台，其特征在于，所述第四工作台(14)包括若干个临时支撑台(121)，第四工作台(14)的线性调节器(3)安装在临时支撑台(121)的顶部。
7.根据权利要求1所述的组合牵引施工平台，其特征在于，所述第四工作台(14)包括若干个墩台(203)；所述支架(8)安装在墩台(203)的顶部。
8.根据权利要求1所述的组合牵引施工平台，其特征在于，所述支架(8)为鞍形支架。
9.一种基于权利要求1～8任一项所述组合牵引施工平台的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：根据需要在桥梁的一端搭建第一工作台(201)、第三工作台(202)、第四工作台(14)和第二工作台(206)；利用线性限位器确保桥梁基础线性正确，完成初控；
S2：利用制动控制机(101)、前进牵拉机(111)和悬吊牵拉机(112)进行牵引，使水平牵拉与悬吊同时进行；
S3：根据线性测量仪(9)的数据，将测量值与电控柜中预先设置的标准值进行比对；
满足标准，则继续牵引，直至牵拉结束；
不满足标准，则停止牵拉，利用线性调节器进行纠偏，纠偏后重复S2和S3，直至牵拉结束。
10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于，S3所述的纠偏为利用多个线性调节器进行的多点纠偏；S3所述的牵引过程中，牵引速度为0.5～1m/h。
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